带有噻吩侧基的有机硼小分子电子受体光伏材料

论文摘要

有机小分子电子受体材料的侧基能够影响异质结有机太阳能电池的给体/受体匹配和器件性能。我们设计并合成了一个硼原子带有噻吩侧基的有机硼小分子（MBN-Th）。该分子的LUMO离域在整个骨架上,HOMO定域在中心核上,其独特的电子结构使该分子具有两个强的吸收峰（波长分别为490和726nm）,因此分子具有宽的吸收光谱和强的太阳光吸收能力。与苯基侧基相比,噻吩侧基使分子的HOMO能级下移0.1 eV,LUMO能级保持不变,进而引起分子带隙减小和吸收光谱蓝移20nm。基于该有机硼小分子受体材料的异质结有机太阳能电池,实现了4.21%的能量转化效率和300–850nm的宽响应光谱。实验结果表明,硼原子上的噻吩侧基是调控有机硼小分子光电性质的有效方法,可以用于有机硼小分子受体材料的设计。

论文目录

• 1 引言
• 2 结果与讨论
•   2.1 合成与表征
•   2.2 MBN-Th的理论计算
•   2.3 MBN-Th的吸收光谱和能级结构
•   2.4 MBN-Th的光伏器件性能
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘方彬,刘俊,王利祥

关键词: 有机太阳能电池,电子受体,有机硼小分子,硼氮配位键,吸收光谱

来源: 物理化学学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 化学,电力工业

单位: 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室

基金: 国家重点基础研究发展规划(2015CB655001),国家自然科学基金(21625403),吉林省科技发展计划(20170519003JH),中国科学院先导专项(DB12010200)资助项目~~

分类号: O627.31;TM914.4

页码: 251-256

总页数: 6

文件大小: 1525K

下载量: 155